含泡沫铝填充多胞圆管吸能立柱防冲特性研究

田立勇 董成 于宁 王泽 于晓涵

田立勇, 董成, 于宁, 王泽, 于晓涵. 含泡沫铝填充多胞圆管吸能立柱防冲特性研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20240938
引用本文: 田立勇, 董成, 于宁, 王泽, 于晓涵. 含泡沫铝填充多胞圆管吸能立柱防冲特性研究[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20240938

含泡沫铝填充多胞圆管吸能立柱防冲特性研究

doi: 10.11858/gywlxb.20240938
  • 摘要: 液压支架防冲性能是防治巷道冲击地压的关键。依托课题组吸能构件研究基础,针对现有液压支架缓冲吸能性能不足的问题,研究吸能量高的泡沫铝填充新型吸能构件及防冲立柱的吸能特性。通过ABAQUS有限元软件对6种不同壁厚构件建模、轴向压溃仿真,找出最优壁厚吸能构件并对其进行7种不同方式泡沫铝填充,由轴向压溃仿真获得不同填充方式吸能构件的承载力-位移、吸能量-位移关系及屈曲形态,通过分析得到环形阵列泡沫铝填充式(MRYF类型)吸能构件平均承载力增加18.11%,吸能量提升7.64%,载荷均方差减小10.75%,变形模式更规律,综合吸能性能最为优异,并对MRYF类型吸能构件进行加工制作试件,进行准静态压溃实验,验证仿真的正确性;通过LMS-motion与AMESim软件对支架立柱、MRYF类型吸能构件、安全阀、落锤分别建模并进行落锤冲击耦合仿真,分析不同冲击能量作用下常规立柱(无安全阀作用)和构件吸能立柱(MRYF类型吸能构件单独作用)的冲击特性,进而比较强冲击能量作用下液压吸能立柱(安全阀单独作用)和液压-构件吸能立柱(MRYF类型吸能构件和安全阀共同作用)的吸能特性。结果表明:泡沫铝填充式吸能构件的加入实现让缩吸能,有效降低冲击载荷下立柱内最大液体压力值,并减少对安全阀施加的总冲击能量,提高安全阀对不同冲击载荷的适应性,提高在冲击载荷作用下支架立柱的抗冲击性能,为防冲支架设计提供理论依据。

     

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  • 网络出版日期:  2025-05-28

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